Le pôle sud de Mars est un candidat probable pour de futurs efforts d’exploration là-bas. C’est également un domaine d’intérêt pour les astrobiologistes, car il y a de bonnes chances qu’il y ait des signes d’eau ancienne et, par conséquent, des signes de vie ancienne – s’il y en avait de toute façon sur la planète rouge.
Mais pour accéder à cette vie ancienne, les explorateurs devraient y accéder, ce qui signifie creuser beaucoup plus loin que jamais auparavant sur Mars. L’équipement de forage profond typique est volumineux, lourd et difficile à installer sur un terrain éloigné comme le pôle sud martien. Ainsi, un groupe d’ingénieurs de Planet Enterprises, un incubateur de technologies spatiales basé à Washington, a développé un nouveau concept de forage profond qu’ils appellent Borebots.
L’Institute for Advanced Concepts NIAC de la NASA) soutient le concept Borebots en 2021, et les ingénieurs, dirigés par Quinn Morley et Tom Bowen, ont produit un rapport gigantesque de 96 pages sur leurs efforts. Ce rapport détaille en quoi les Borebots sont uniques dans le monde du forage extraterrestre et à quel point le concept était largement accepté dans de nombreux autres contextes d’exploration.
Mais le contexte pour lequel il a été conçu était de rechercher des eaux souterraines dans le pôle sud martien. Les ingénieurs ont estimé qu’ils pourraient collecter des données scientifiques intéressantes à partir d’un forage mesurant environ 50 mètres de profondeur.
En règle générale, un forage aussi profond, même sur Terre, nécessiterait une sorte d’attache à la surface. Habituellement, cela comprendrait un câble ou un système de tuyauterie rigide qui fournirait de l’énergie et du contrôle au trépan. Cela signifie beaucoup de matériel, la plupart lourd, ce qui le rend coûteux pour l’exploration spatiale.
L’équipe de Planet Enterprises a donc trouvé une solution : créer des robots autonomes qui pourraient faire le forage sans être attachés à une station de base. Les robots eux-mêmes ressemblent à des morceaux de tube de forage. Pourtant, ce sont des robots autonomes avec une batterie, un foret, un moteur et un système électronique autonomes, le tout contenu dans un boîtier cylindrique de 64 mm de diamètre sur 1,1 mètre de long.
Ils pourraient être déployés par un rover similaire au rover Perseverance qui tourne déjà autour de Mars. Le rover pourrait étendre un tube de déploiement, que le bot descendrait et commencerait à forer activement à la surface. Puisqu’il est alimenté à distance, sa principale contrainte serait sa durée de vie de la batterie, car l’utilisation d’un foret pour creuser à travers le régolithe est gourmande en énergie. Cependant, une fois qu’il commence à manquer de batterie, il peut simplement engager une série de pointes de traction sur le côté et remonter le trou qu’il vient de creuser.
Une fois que le Borebot est revenu dans le tube de déploiement et en toute sécurité dans le rover, il peut être détourné vers une station de nettoyage et de recharge pendant qu’une autre prend sa place. Avec cette vitesse, le système Borebot pourrait creuser presque continuellement sans avoir besoin d’équipement de soutien lourd – juste un ensemble de Borebots pour continuer à pirater le rocher.
Les ingénieurs ont pensé à de nombreux problèmes potentiels, y compris comment alimenter un Borebot mort dans le trou – ils pourraient être développés pour s’alimenter mutuellement. Et comment pourrait-on faire un alésage ramifié si quelque chose est excitant dans une zone particulière – en utilisant un joint articulé qui permettrait au prochain Borebot de procéder avec un léger angle – et, espérons-le, ne pas gâcher le processus d’escalade de tout autre Borebots qui décident de continuer le trou central.
De nombreuses conceptions CAO intéressantes et même certains appareils imprimés en 3D sont décrits dans le rapport final. Ce n’est pas à court de mathématiques non plus – décrivant les calculs de l’électronique de puissance au couple nécessaire pour la tête de forage. Ils mentionnent également que la Mars Society a manifesté son intérêt pour étoffer le concept d’extraction des ressources, ainsi qu’une idée d’utiliser potentiellement l’idée sur les mondes océaniques.
Mais pour l’instant, on ne sait pas si le projet entreprend la prochaine étape de développement. Bien que le document détaille un plan clair pour augmenter le niveau de maturité technologique, il ne semble pas avoir reçu de financement supplémentaire de la NIAC, autre que toute autre source de financement. Cependant, les ingénieurs de Planet Enterprises ne se sont pas laissés abattre – leur concept TitanAir a reçu un prix NIAC Phase I en 2023. Ils auront donc tout le temps de continuer à travailler sur leurs idées extrêmement innovantes.
Plus d’information:
Borebots : forage profond sans attache dans les dépôts stratifiés polaires sud de Mars : www.nasa.gov/sites/default/fil … _borebots_tagged.pdf